大规模非线性系统随机振动显式迭代Monte Carlo模拟法 被引量：6

1

作者 苏成 黄欢 +1 位作者 徐瑞 李雪平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期159-165,共7页

探讨了非平稳随机激励下大规模非线性系统随机振动Monte Carlo模拟法。引入等效激励的概念,把非线性系统动力方程写成状态方程的形式,并采用精细积分法对状态方程进行数值求解,导出非线性系统振动分析的显式迭代法。基于所导出的显式迭... 探讨了非平稳随机激励下大规模非线性系统随机振动Monte Carlo模拟法。引入等效激励的概念,把非线性系统动力方程写成状态方程的形式,并采用精细积分法对状态方程进行数值求解,导出非线性系统振动分析的显式迭代法。基于所导出的显式迭代公式,可以有效提高单次确定性非线性振动分析的计算效率,从而可以通过Monte Carlo模拟获得非平稳随机激励下非线性系统随机响应的统计信息,同时还可以获取非线性系统随机响应的演化概率密度函数。数值算例表明,所提出的方法迭代收敛速度快,计算精度高,适用于求解大规模非线性系统随机振动问题。 展开更多

关键词 随机振动 非线性振动 显式迭代法 monte carlo模拟法

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结构随机分析的Monte Carlo加权残值法 被引量：6

2

作者 赵雷 陈虬 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1996年第2期193-200,共8页

本文提出一种结构随机分析的Monte Carlo加权残值法。文中建立了这种方法的基本列式,并通过静力挠度、固有频率和屈曲荷载等算例,表明本文方法理论简捷,计算工程量少,精度较高,是随机结构数值分析的有效方法。

关键词 结构随机分析 加权残值法 有限元 蒙特卡洛法

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用Monte Carlo法求解工程结构可靠性问题

3

作者 蒋承仪 《重庆建筑工程学院学报》 CSCD 1990年第3期106-112,共7页

本文通过简单明了的数学论证,阐述了Monte Cbro法的基本原理、应用及前景,并例举了在工程结构可靠性问题的分析中使用Monte Carlo法的例子。

关键词 结构物 可靠性

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基于Monte-Carlo法的滚动轴承-转子系统非线性随机振动可靠性分析 被引量：2

4

作者 胡明用 李昌 +2 位作者 韩兴 李云飞 陈宇 《轴承》 北大核心 2018年第8期27-31,48,共6页

基于Monte-Carlo法,多次重复抽样并统计分析模拟得出t=500 s时刻滚动轴承-转子系统x方向振动位移的分布和可靠度,研究表明:x方向振动位移近似服从正态分布;随着抽样次数增多,可靠度误差减小。分析可靠度对某些随机参数的敏感性后可知:... 基于Monte-Carlo法,多次重复抽样并统计分析模拟得出t=500 s时刻滚动轴承-转子系统x方向振动位移的分布和可靠度,研究表明:x方向振动位移近似服从正态分布;随着抽样次数增多,可靠度误差减小。分析可靠度对某些随机参数的敏感性后可知:可靠度对阻尼c、径向力Fr和偏心距e较敏感;对转速n、径向游隙Gr和系统质量m不敏感。 展开更多

关键词 滚动轴承 转子系统 随机振动 可靠性分析 monte-carlo法

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基于材料参数随机性的粘弹性结构振动特性分析 被引量：4

5

作者 桂洪斌 赵德有 金咸定 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期66-68,共3页

基于粘弹性材料的随机性对粘弹性结构的振动特性进行了分析。研究了模量模型的随机性对结构固有频率和模态损耗因子的影响。在模型的随机性中分别考察了常复数模型、Kelvin_Voigt模型和三参数标准流变学模型。结果表明 ,粘弹性材料参数... 基于粘弹性材料的随机性对粘弹性结构的振动特性进行了分析。研究了模量模型的随机性对结构固有频率和模态损耗因子的影响。在模型的随机性中分别考察了常复数模型、Kelvin_Voigt模型和三参数标准流变学模型。结果表明 ,粘弹性材料参数的随机性对粘弹性结构的模态损耗因子的影响还是比较大的。因此 ,对粘弹性结构采取随机分析是非常必要的。 展开更多

关键词 材料参数 随机性 粘弹性结构 振动特性 粘弹性材料 montecarlo法 结构振动 结构分析 力学性能

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线性随机结构的平稳随机响应 被引量：38

6

作者 林家浩 易平 等 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期402-408,共7页

对于不仅结构参数具有随机性 ,而且外载是平稳随机激励的问题 ,给出了随机响应变异系数的计算方法。应用虚拟激励法先将随机荷载转化为确定性的简谐荷载 ,使双随机问题得以精确地转化为单随机问题进行分析。求解过程显著简化 ,而且包含... 对于不仅结构参数具有随机性 ,而且外载是平稳随机激励的问题 ,给出了随机响应变异系数的计算方法。应用虚拟激励法先将随机荷载转化为确定性的简谐荷载 ,使双随机问题得以精确地转化为单随机问题进行分析。求解过程显著简化 ,而且包含了二种随机因素之间的耦合效应。 展开更多

关键词 随机激励 虚拟激励 外载 耦合效应 模值模拟法 线性随机结构 平稳随机响应 离散性

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混凝土受拉性能多尺度均匀化数值模拟研究 被引量：8

7

作者 王江 许斌 陈洪兵 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期538-546,755,共10页

为研究混凝土的细观结构对其受拉性能的影响,本文首先采用蒙特卡罗方法生成了多组混凝土随机骨料模型;然后划分有限元网格并映射到所建立的混凝土随机骨料数值模型上,采用复合材料均匀化方法建立了混凝土多尺度均匀化数值模型。考虑骨... 为研究混凝土的细观结构对其受拉性能的影响,本文首先采用蒙特卡罗方法生成了多组混凝土随机骨料模型;然后划分有限元网格并映射到所建立的混凝土随机骨料数值模型上,采用复合材料均匀化方法建立了混凝土多尺度均匀化数值模型。考虑骨料随机分布和骨料形状,通过数值分析得到了在单轴拉伸情况下混凝土损伤分布特性及宏观应力-应变关系,在考虑随机性与非均质性的同时得到了较为理想的结果。运用多尺度均匀化的建模方法不仅能反应混凝土细观结构的影响,而且等效化模型的模拟计算时间大大减少,节约计算资源,提高了计算效率,具有优越性。 展开更多

关键词 随机骨料模型 蒙特卡罗法 等效化模型 均匀化模型

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基于粘弹性阻尼层随机性的自由阻尼层板的振动和阻尼分析 被引量：6

8

作者 桂洪斌 赵德有 郑云龙 《船舶力学》 EI 2001年第2期62-72,共11页

本文基于粘弹性阻尼层的随机性用MonteCarlo直接抽样法对自由阻尼层板的振动和阻尼进行了分析研究。分析中随机变量取正态分布。针对不同的阻尼层厚度分别考察了复弹性模量的实部、虚部、材料的损耗因子的影响。考察了整体性和局部单元... 本文基于粘弹性阻尼层的随机性用MonteCarlo直接抽样法对自由阻尼层板的振动和阻尼进行了分析研究。分析中随机变量取正态分布。针对不同的阻尼层厚度分别考察了复弹性模量的实部、虚部、材料的损耗因子的影响。考察了整体性和局部单元性阻尼层厚度的影响。结果表明 ,粘弹性材料弹性模量的随机性对结构固有频率的影响不大 ,对模态损耗因子影响较大 ;不论是整体的还是局部单元的 ,阻尼层厚度的随机性对模态损耗因子的影响很显著。因此粘弹性阻尼层的随机性对抑制结构共振响应和声辐射的影响是较大的。阻尼层厚度局部单元随机性的影响表明了对阻尼结构采用随机分析的必要性。 展开更多

关键词 自由阻尼层板 粘弹性模量 模态损耗因子 振动 噪声 阻尼 montecarlo法

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用时域仿真求解一随机振荡系统的水准跨越率 被引量：5

9

作者 王迎光 刘小军 谭家华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期37-38,55,共3页

要为获得一在随机激励下的非线性结构系统的响应的向上水准跨越率而进行了蒙特卡罗仿真。该结构系统的非线性包括Duffing刚度和考虑海流存在时的Morison拖力,四阶Runge-Kutta法被用来对该结构系统在不同海流速度下的运动微分方程进行数... 要为获得一在随机激励下的非线性结构系统的响应的向上水准跨越率而进行了蒙特卡罗仿真。该结构系统的非线性包括Duffing刚度和考虑海流存在时的Morison拖力,四阶Runge-Kutta法被用来对该结构系统在不同海流速度下的运动微分方程进行数值积分,得到了响应值的一阶导数以及响应值与响应值一阶导数的联合概率密度,接下来利用著名的R ice公式计算了系统响应的向上水准跨越率。这是首次对该类型非线性系统进行数值仿真,并且获得了系统响应的水准跨越率的精确预报。该跨越率值是求取许多有关响应统计和可靠性分析的重要数据的关键。 展开更多

关键词 向上水准跨越率 非线性系统 随机振动 蒙特卡罗法

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蒙特卡罗法生成混凝土随机骨料模型的ANSYS实现 被引量：19

10

作者 柏巍 彭刚 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第4期504-507,共4页

利用ANSYS的APDL参数化设计语言,结合蒙特卡罗方法生成了细观层次上三级配的二维和三维随机混凝土骨料模型,从而能在ANSYS中进行赋予材料属性、定义单元类型、划分有限单元网格、选择各种损伤模型,直至加载求解,避免了其他程序语言生成... 利用ANSYS的APDL参数化设计语言,结合蒙特卡罗方法生成了细观层次上三级配的二维和三维随机混凝土骨料模型,从而能在ANSYS中进行赋予材料属性、定义单元类型、划分有限单元网格、选择各种损伤模型,直至加载求解,避免了其他程序语言生成骨料模型之后,还必须编写接口程序的不足;从给出的模拟卵石、砾石的三级配二维圆形和三级配三维球形的算例及生成的混凝土随机骨料模型来看,该法能够充分体现混凝土骨料随机分布的特征。 展开更多

关键词 蒙特卡罗方法 混凝土 骨料模型 ANSYS ANSYS参数化设计语言

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模糊随机桁架结构在模糊随机激励下的动力响应 被引量：2

11

作者 马娟 陈建军 +1 位作者 赵颖颖 徐亚兰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期293-298,共6页

研究了模糊随机参数桁架结构在模糊随机荷载激励下的复合模糊随机振动动力响应的问题。同时考虑结构的物理参数、几何尺寸和外载荷幅值的模糊随机性,从Duham e l积分式出发,利用振型迭加法求出了结构动力响应模糊随机变量的表达式;再由... 研究了模糊随机参数桁架结构在模糊随机荷载激励下的复合模糊随机振动动力响应的问题。同时考虑结构的物理参数、几何尺寸和外载荷幅值的模糊随机性,从Duham e l积分式出发,利用振型迭加法求出了结构动力响应模糊随机变量的表达式;再由随机函数的矩法推导出结构模糊随机动力响应的模糊数字特征。最后,通过算例考察了结构参数和作用荷载的模糊随机性对结构动力响应的影响,并用M on te C arlo数值法对算例进行模拟,验证了文中模型和分析方法是可行有效的。 展开更多

关键词 随机振动 振型迭加法 随机变量矩法 模糊随机动力响应的数字特征 monte carlo方法

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考虑黏弹性材料随机性的被动约束层阻尼梁动力学分析 被引量：1

12

作者 李恩奇 雷勇军 +2 位作者 李九天 李道奎 唐国金 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期22-26,共5页

采用传递函数方法研究了阻尼层黏弹性材料随机性对被动约束层阻尼(PCLD)梁动力学特性的影响。由Hamilton原理建立了PCLD梁六阶运动微分方程,通过引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,利用传递函数方法得到了梁的固有频率和损耗因子... 采用传递函数方法研究了阻尼层黏弹性材料随机性对被动约束层阻尼(PCLD)梁动力学特性的影响。由Hamilton原理建立了PCLD梁六阶运动微分方程,通过引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,利用传递函数方法得到了梁的固有频率和损耗因子。以黏弹性材料分数导数模型中的参数作为基本的随机变量,并假设其服从正态分布,使用Monte Carlo直接抽样法考察了材料模型参数的随机性对结构固有频率和模态损耗因子的影响。计算结果表明黏弹性材料参数的随机性对梁动力学特性的变异系数影响较大,模态损耗因子的变异系数最大值是材料参数变异系数的4.5倍。 展开更多

关键词 传递函数方法 约束层阻尼梁 黏弹性 动力学 随机变量 monte carlo法

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一种非高斯随机振动过程数值模拟方法 被引量：4

13

作者 杨喆 朱大鹏 高全福 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第15期48-53,共6页

目的考虑真实随机振动的非高斯特性,提出一种根据已知信息生成与其相符的非高斯随机振动过程的数值模拟方法。方法基于均值、方差、偏斜度、峭度及功率谱密度函数(或自相关函数)等约束条件,对非高斯随机振动进行模拟。根据功率谱获取非... 目的考虑真实随机振动的非高斯特性,提出一种根据已知信息生成与其相符的非高斯随机振动过程的数值模拟方法。方法基于均值、方差、偏斜度、峭度及功率谱密度函数(或自相关函数)等约束条件,对非高斯随机振动进行模拟。根据功率谱获取非高斯过程的自相关矩阵;通过Hermite多项式的正交性质和多项式混沌展开方法推导出的公式,构造满足标准正态分布随机过程的协方差矩阵,并对其进行谱分解和主成分分析;最后,利用Karhunen-Loeve展开和多项式混沌展开来表示所模拟的非高斯振动过程。结果随着采样点个数的增加,实测数据与模拟数据之间的误差越来越小,该方法具有较好的模拟精度。结论应用多项式混沌展开、Karhunen-Loeve展开以及蒙特卡洛等方法,可生成非高斯随机振动过程,并得到准确有效的各项统计参数模拟值。 展开更多

关键词 非高斯随机振动 多项式混沌展开 Karhunen-Loeve展开 蒙特卡洛方法

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基于随机场正交级数展开的蒙特卡洛有限元法 被引量：2

14

作者 杨绿峰 刘萍 +1 位作者 毛立敏 唐冲 《桂林工学院学报》 CAS 北大核心 2009年第1期84-87,共4页

应用Karhunen-Loève正交级数对随机场进行正交展开,并在此基础上建立了工程结构随机模拟分析的Karhunen-Loève正交级数蒙特卡洛有限元法。该法避免了随机场的空间离散,不仅保持了传统蒙特卡洛有限元法计算结果相对精确的特点... 应用Karhunen-Loève正交级数对随机场进行正交展开,并在此基础上建立了工程结构随机模拟分析的Karhunen-Loève正交级数蒙特卡洛有限元法。该法避免了随机场的空间离散,不仅保持了传统蒙特卡洛有限元法计算结果相对精确的特点,而且避免了随机变量随着空间离散单元数目的增加而增加的缺陷,可以有效控制蒙特卡洛法模拟计算的工作量。 展开更多

关键词 蒙特卡洛法 有限元法 Karhuen-Leove级数 随机场 工程结构

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随机参数结构频率响应函数的分析 被引量：2

15

作者 张强 施凤英 刘建新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期64-66,共3页

用Monte-Carlo法对一个和两个自由度随机结构的频响函数统计特性进行了研究。数值计算结果表明,对于单自由系统,考虑质量和刚度的随机将削弱频响函数的峰值;而在2个自由度的体系中,质量和刚度的小变异,会给频响函数带来大的突变,这是按... 用Monte-Carlo法对一个和两个自由度随机结构的频响函数统计特性进行了研究。数值计算结果表明,对于单自由系统,考虑质量和刚度的随机将削弱频响函数的峰值;而在2个自由度的体系中,质量和刚度的小变异,会给频响函数带来大的突变,这是按照灵敏度的方法所不能预示的,也是试验测试中应该引起注意的。 展开更多

关键词 随机结构 频响函数 monte—carlo法

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有限体积法的弹性结构动力学随机分析 被引量：3

16

作者 陈卫东 陈浩 于艳春 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1447-1451,共5页

为了研究随机载荷对弹性结构动响应随机性的影响,基于有限体积法(FVM)发展了一种求解弹性结构随机动响应统计特性的计算方法.基于FVM的控制方程推导出响应量对基本随机变量偏导的显式求解方程,接着将响应量在随机变量的均值点处进行泰... 为了研究随机载荷对弹性结构动响应随机性的影响,基于有限体积法(FVM)发展了一种求解弹性结构随机动响应统计特性的计算方法.基于FVM的控制方程推导出响应量对基本随机变量偏导的显式求解方程,接着将响应量在随机变量的均值点处进行泰勒展开,并在展开式两端同时取均值或方差可求得响应量的均值和方差;最终,考虑炸药的装药量和爆距作为基本随机变量,研究了固支板在远场爆炸载荷作用下的随机动响应问题,并与蒙特卡洛法的结果作了对比,证明了该方法的可行性,同时也为工程应用提供了参考.通过对结构动响应变异系数的分析表明:在随机爆炸载荷作用下,弹性体内各点动响应的变异系数绝对值是相同的,且不随时间变化. 展开更多

关键词 弹性结构 动力学随机分析 爆炸 有限体积法 蒙特卡洛法 随机载荷

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随机激励下非线性海洋结构物响应分析方法研究进展 被引量：4

17

作者 王迎光 谭家华 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第4期112-119,共8页

对在随机载荷作用下非线性海洋结构物的运动响应分析的各种方法进行了综述,对有些方法的基本原理做了阐述,并指出一些最新的研究进展和今后进一步研究的方向。

关键词 海洋结构物 随机激励 统计线性化法 蒙特卡罗仿真法 数值路径积分法

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车辆荷载作用下大跨旧桥动力可靠度研究 被引量：3

18

作者 孟阳君 周先雁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期155-160,共6页

基于多自由度体系随机过程分析的振型分解法,推导结构动力可靠度分析相关参数的计算公式;用For-tran语言编制PMDK动力可靠度分析程序;用无约束规划求解方法,推导车辆荷载概率分布模型参数求解方法,并结合某大跨旧桥实际车辆分布具体观... 基于多自由度体系随机过程分析的振型分解法,推导结构动力可靠度分析相关参数的计算公式;用For-tran语言编制PMDK动力可靠度分析程序;用无约束规划求解方法,推导车辆荷载概率分布模型参数求解方法,并结合某大跨旧桥实际车辆分布具体观测数据,获得计算概率模型。运用所编制程序计算该桥在实际车辆荷载作用下的可靠度,并研究该可靠度与位移之关系、不同截面位置动力可靠度变化规律、阻尼与弹性模量变化对大跨旧桥动力可靠度影响、时间变化影响、结构单侧及双侧可靠度变化规律等。通过蒙特卡罗法分析,验证结论的准确性。 展开更多

关键词 动力可靠度 程序 无约束的规划问题 荷载分布 首超机制 振型分解法 蒙特卡罗法

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随机振动载荷下导弹吊挂疲劳寿命分析 被引量：21

19

作者 张翼 杨晨 罗杨阳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期1675-1679,共5页

基于结构振动疲劳寿命分析方法,采用有限元分析软件对某型导弹吊挂在挂飞过程中承受随机振动载荷产生的疲劳破坏问题进行了研究。利用有限元软件对全弹的前3阶弯曲模态进行了分析,并和地面试验数据进行对比发现误差在15%以内,表明所建... 基于结构振动疲劳寿命分析方法,采用有限元分析软件对某型导弹吊挂在挂飞过程中承受随机振动载荷产生的疲劳破坏问题进行了研究。利用有限元软件对全弹的前3阶弯曲模态进行了分析,并和地面试验数据进行对比发现误差在15%以内,表明所建立的模型符合工程要求;其次,基于振动疲劳寿命频域法中的Dirlik雨流分布模型,采用Dirlik经验公式对导弹吊挂在耐久振动和机动抖振下的疲劳损伤和疲劳寿命进行了研究和估算。结果表明:导弹吊挂在耐久振动和机动抖振下均满足飞行寿命需求,且在机动抖振下的寿命比在耐久抖振的寿命要短。 展开更多

关键词 吊挂 随机振动 有限元分析 疲劳寿命估算

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随机平面桁架动力特性蒙特卡罗法的节俭研究

20

作者 王小兵 陈建军 +2 位作者 徐亚兰 高伟 刘德平 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2007年第2期121-124,共4页

考虑平面桁架所有结构参数的随机性,通过随机因子法和对随机参数间相关性的研究,对结构的质量矩阵和刚度矩阵的随机性提出了两种近似处理方法。第1种方法能获得结构动力特性均方根上限,第2种方法能获得结构动力特性随机性的近似解,这两... 考虑平面桁架所有结构参数的随机性,通过随机因子法和对随机参数间相关性的研究,对结构的质量矩阵和刚度矩阵的随机性提出了两种近似处理方法。第1种方法能获得结构动力特性均方根上限,第2种方法能获得结构动力特性随机性的近似解,这两种方法都能显著节俭Monte-Carlo数值模拟法求解的计算量。算例表明,该方法不但节省了数值模拟的时间,且具有较好的精度。 展开更多

关键词 蒙特卡罗法 有限元法 数值模拟 随机平面桁架结构 随机因子法

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